איך תאים נעים מהר יותר דרך ריר מאשר דרך דם?

איך תאים נעים מהר יותר דרך ריר מאשר דרך דם?

התנהגות התא מושפעת מהכוחות הפיזיקליים ומהתכונות המכניות של התאים והמיקרו-סביבה שלהם. הצמיגות של הנוזל החוץ-תאי - מרכיב במיקרו-סביבה התאית - יכולה להשתנות בסדר גודל, אך השפעתו על ההתנהגות הסלולרית נותרה בלתי נחקרה במידה רבה.

מחקר חדש מצא שככל שהסביבה הסובבת עבה יותר, כך התאים נצמדים למצע חזק יותר, והם נעים מהר יותר. משמעות הדבר היא שתאים מסוימים נעים מהר יותר בנוזלים עבים יותר - כמו ריר.

על ידי שילוב תוצאות מסרטן ותאי פיברובלסט, המדענים מציעים שהצמיגות של הסביבה הסובבת של התא היא תורם מרכזי למחלות. זה עשוי לעזור להסביר את התקדמות הגידול, צלקות בריאות מלאות ריר המושפעות מסיסטיק פיברוזיס ותהליך ריפוי הפצעים.

סרגיי פלוטניקוב, עוזר פרופסור במחלקה לביולוגיה של תאים ומערכות באוניברסיטת טורונטו קולג' לאמנויות ומדע ומחבר שותף מקביל למחקר, אמר: "הקשר הזה בין צמיגות תאית לקיבוע מעולם לא הוכח בעבר. גילינו שככל שהסביבה הסובבת עבה יותר, כך התאים נצמדים למצע חזק יותר וככל שהם נעים מהר יותר - כמו הליכה על משטח קפוא עם קוצים לעומת נעליים ללא אחיזה".

מכיוון שגידולים סרטניים מייצרים סביבה צמיגה המאפשרת לתאים מתפשטים להיכנס לגידולים מהר יותר מאשר רקמות לא סרטניות, חיוני להבין מדוע תאים פועלים בצורה בלתי צפויה זו.

ככל שתאי סרטן מואצים בסביבות עבות יותר, מדענים חושבים שהיווצרות קצוות מקומטים על תאים סרטניים עשויה לסייע לסרטן להתפשט לחלקים אחרים בגוף. מצד שני, זה יכול להפחית נזק לרקמות בריאות מלאות ריר המושפעות מסיסטיק פיברוזיס. מכיוון שפיברובלסטים זיפים נעים במהירות, הם הסוג הראשון של תאים שעוברים דרך הריר אל הפצע, ותורמים לריפוי ולא לריפוי. תוצאות אלו עשויות לרמוז גם כי על ידי שינוי צמיגות ריר הריאות, ניתן לשלוט בתנועת התא.

ארנסט יו, Ph.D. סטודנט במחלקה לביולוגיה של תאים ומערכות ומחבר שותף של המחקר, אמר: "על ידי מראה כיצד תאים מגיבים לסביבתם ותיאור המאפיינים הפיזיים של אזור זה, אנו יכולים ללמוד מה משפיע על התנהגותם ובסופו של דבר, כיצד להשפיע עליה."

באמצעות טכניקות מיקרוסקופיה מתקדמות, המדענים מדדו את המשיכה שהתאים מפעילים כדי לנוע ולשנות מולקולות מבניות בתוך תאים.

הם העמידו תאים עם קצוות חלקים עם תאים עם קצוות מסולסלים, כמו סרטן ותאי פיברובלסט. הם גילו כי קצוות תאים מקופלים תופסים את הסביבה העבה יותר, ומעוררים תגובה המאפשרת לתא למשוך התנגדות - הסלסולים משתטחים, מתפשטים ומתחברים למשטח שמסביב.

נוצרה תמיסת פולימר צמיגית דמוית ריר שהופקדה בסוגים שונים של תאים. מדענים שמו לב שתאים סרטניים נעים מהר יותר מאשר תאים לא סרטניים כשהם נדדו דרך הנוזל הסמיך.

פלוטניקוב ואיו סברו שעצירת המיוזין תעצור את התפשטות התאים. עם זאת, הם הופתעו כאשר ראיות הראו שהתאים עדיין מואצים למרות פעולה זו. הם גילו שעמודות החלבון האקטין בתוך התא, התורמות להתכווצות השרירים, הפכו יציבות יותר בתגובה לנוזל הסמיך, ודחפו את קצה התא הלאה.

הפניה ליומן:

    1. Pittman, M., Iu, E., Li, K. et al. קימוט ממברנה הוא חיישן מכנו של צמיגות הנוזל החוץ-תאי. nat. פיזיקה (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01676-y

    הודעות קשורות

    השאר תגובה

    שְׁגִיאָה: